Abstract
In vielen mechanischen Strukturen unserer technisierten Umwelt kommen unerwünschte, fremd- oder selbsterregte Schwingungen vor, die im Hinblick auf geringere Umweltbelastung und höhere Lebensdauer reduziert werden müssen. Dieses Ziel lässt sich häufig mit Hilfe von Schwingungsabsorbern erreichen, die dem schwingenden Hauptsystem entweder kinetische Energie entziehen oder gegenphasige Kompensationskräfte in die Struktur einleiten; dem entsprechend unterscheidet man passive und aktive Absorber. Der vorliegende Beitrag zeigt am Beispiel eines Hilfsmassedämpfers, wie beide Absorberklassen unter Anwendung des adaptronischen Konzepts und durch Einsatz aktiver Werkstoffe in einer einzigen kompakten Baueinheit realisiert werden können. An einer konkreten Anwendung wird abschließend demonstriert, dass sich hiermit auch zeitlich veränderliche Frequenzkomponenten von Strukturschwingungen breitbandig dämpfen lassen.
Summary
Unwanted externally excited or self-induced vibrations occurring in many mechanical structures of our engineered environment need to be reduced in the interest of lower environmental impact and increased structural durability. Reducing vibrations can be achieved with the help of passive vibration absorbers which extract kinetic energy from the vibrating host system or active ones which introduce opposing forces into the structure to affect compensation. Focusing on an auxiliary mass damper, this paper shows how both classes of absorber can be unified in a single, compact unit through active materials and an adaptronic system approach. Simulation and experimental results corresponding to a particular technical application illustrate broadband damping of time varying frequency components in the spectrum of structural vibrations.
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